山西晉城無煙煤礦業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司天溪煤制油分公司（以下簡稱晉煤集團(tuán)天溪公司）2016年生產(chǎn)甲醇30萬噸，完成全年生產(chǎn)任務(wù)，裝置在線運(yùn)行率為92%，連續(xù)生產(chǎn)97天，原料煤耗1.55噸（設(shè)計值1.62噸），噸甲醇燃料煤耗0.55噸。

該公司造氣工藝技改項目氣化裝置的穩(wěn)定運(yùn)行，驗證了航天爐可適用于“三高”（高硫、高灰分、高灰熔點）無煙煤，也標(biāo)志著全燒“三高”無煙煤的航天粉煤氣化技術(shù)已在同行業(yè)中處于領(lǐng)先水平。

全燒首秀實現(xiàn)突破

晉煤集團(tuán)天溪公司造氣工藝技術(shù)改造項目是以晉城“三高”無煙煤為生產(chǎn)原料，采用HT-L粉煤加壓氣化技術(shù)生產(chǎn)精制合成氣生產(chǎn)甲醇，進(jìn)而生產(chǎn)合成油。這也是第一套以“三高”無煙煤為原料的航天爐。

晉煤集團(tuán)天溪公司生產(chǎn)副經(jīng)理侯永軍介紹說，技改項目采用兩臺Ф2800爐型的航天爐，并在原爐型基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化，以提高對晉城無煙煤的適應(yīng)性。項目中航天爐開車即全部采用晉城“三高”無煙煤，在國內(nèi)實現(xiàn)了全燒無煙煤的突破。

侯永軍說：“一些企業(yè)曾經(jīng)試燒過無煙煤，但都是與其他煤種摻燒，效果不太理想。晉煤集團(tuán)天溪公司與航天長征化學(xué)工程股份有限公司簽訂合同時，要求重點對航天爐進(jìn)行兩方面改造：一是針對‘三高’無煙煤的特性，對包括氣化爐爐膛、渣口在內(nèi)的設(shè)計做適應(yīng)性改進(jìn)；二是針對高灰分、高灰熔點特性，進(jìn)行一些針對性的選型改造和調(diào)整。”

航天工程公司晉煤集團(tuán)天溪公司項目經(jīng)理陳作強(qiáng)告訴記者，目前，兩臺航天爐都已實現(xiàn)了滿負(fù)荷穩(wěn)定運(yùn)行，甲醇日產(chǎn)量1050～1100噸，最高日處理原煤量1900噸，各項指標(biāo)均達(dá)到或優(yōu)于設(shè)計值。

此外，航天爐長周期運(yùn)行也取得了一定成果。侯永軍說：“根據(jù)全年運(yùn)行統(tǒng)計，一號氣化爐2016年運(yùn)行了329天，二號氣化爐運(yùn)行了315天。下一步，我們還會針對‘三高’無煙煤特性不斷進(jìn)行適用性調(diào)整，包括結(jié)構(gòu)、工藝流程優(yōu)化等，力爭使航天爐的單周期再上一個臺階。”

生產(chǎn)環(huán)境改善明顯

在航天爐設(shè)計初期，相關(guān)人員全面評估了對周圍環(huán)境的影響，各單元在設(shè)計上將環(huán)境保護(hù)作為重要內(nèi)容。其中，晉煤集團(tuán)天溪公司自主對航天爐灰水系統(tǒng)的排放水進(jìn)行污水處理改造，確保了達(dá)標(biāo)排放，環(huán)境效益顯著。

航天爐主要系統(tǒng)均采用全密閉工藝，但由于客觀需要，仍要排放一部分惰氣、廢水和廢渣。為保證排放氣合格，系統(tǒng)中設(shè)計有粉煤袋式過濾器、粉煤貯罐過濾器、金屬過濾器等設(shè)施；系統(tǒng)排渣方式為濕式排渣，同時自主改進(jìn)增加了高頻篩分，最大程度去除了排渣中的水分，并且篩分后排放的爐渣不落地，直接運(yùn)送到臨時渣場靜置，切實保證、改善了排渣現(xiàn)場的操作環(huán)境；在航天爐正常運(yùn)行中，灰水系統(tǒng)中的黑水在經(jīng)過灰塵沉降后，會有少量富余水溢流外排，該部分溢流水經(jīng)泵送至污水處理進(jìn)行生化處理，處理完的水可以回用到循環(huán)水系統(tǒng)，既節(jié)約了新鮮補(bǔ)水，又保證了排放指標(biāo)。

據(jù)陳作強(qiáng)介紹，航天爐采用全自動操作，全系統(tǒng)基本實現(xiàn)一鍵啟動。航天爐的磨煤與干燥、粉煤加壓與輸送、氣化與排渣、灰水系統(tǒng)等各單元，在設(shè)計上自動化程度較高，相關(guān)儀表設(shè)備選型穩(wěn)定可靠，系統(tǒng)運(yùn)行的人工勞動強(qiáng)度較低。目前氣化裝置區(qū)環(huán)境好，噪音低，工藝自動化程度高，勞動強(qiáng)度低，開停車方便、快捷、安全。

據(jù)侯永軍介紹，氣化裝置歷來是煤化工環(huán)境保護(hù)方面的重點治理區(qū)域，治理難度大、投資大、效果差。而航天爐采用的是濕法排渣，現(xiàn)場沒有揚(yáng)塵，爐渣經(jīng)過脫水后用汽車運(yùn)輸?shù)脚R時渣場。由于“三高”無煙煤的特點，航天爐廢水中氨氮和COD都比較低，只需要簡單處理就可以達(dá)標(biāo)排放。因此，整個過程中基本上不存在排黑水或者漏渣的情況，現(xiàn)場環(huán)境有明顯改善。

“三高”無煙煤有新出路

晉煤集團(tuán)煤炭資源豐富，是我國優(yōu)質(zhì)無煙煤重要的生產(chǎn)基地。但經(jīng)過近60年的開采，部分礦區(qū)的優(yōu)質(zhì)無煙煤資源減少，但“三高”無煙煤資源還相對豐富。

侯永軍介紹，晉城地區(qū)的“三高”無煙煤，有高硫、高灰分、高灰熔點的特點，不具備單獨開采或者直接利用的價值，正常情況必須要進(jìn)行處理或者摻燒。

晉城“三高”無煙煤可采儲量約占總可開采儲量的40%，賦存條件好，容易開采，所以合理有效利用至關(guān)重要。侯永軍稱，晉煤集團(tuán)為此實施了高硫無煙煤潔凈化利用10萬噸/年煤基合成油示范工程項目。該項目涉及到兩方面示范：一方面是高硫煤的利用示范；另一方面是煤基合成汽油示范。

他表示，航天爐全燒高硫煤，為晉城“三高”無煙煤找到了一條出路，對晉煤集團(tuán)煤化工有較強(qiáng)的示范意義。從宏觀角度看，我國這種煤有許多，如貴州煤質(zhì)跟晉城煤質(zhì)相像。因此，航天爐全燒“三高”無煙煤成功具有積極的示范意義。

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晉煤集團(tuán)煤炭資源豐富，是我國優(yōu)質(zhì)無煙煤重要的生產(chǎn)基地、全國最大的煤層氣開發(fā)利用企業(yè)。2003年，晉煤集團(tuán)進(jìn)軍煤化工領(lǐng)域，目前穩(wěn)居全國最大的煤化工企業(yè)集團(tuán)之位。天溪公司是晉煤集團(tuán)煤化工轉(zhuǎn)型發(fā)展的示范企業(yè)，成立于2008年2月，位于晉城市澤州縣金村鎮(zhèn)，生產(chǎn)和銷售煤基合成甲醇、煤基合成汽油、均四甲苯混合液、LPG、硫黃、液氧、液氮等化工產(chǎn)品。